“efecto de tres frecuencias de riego por goteo en la

Pol. Con. (Edición núm. 32) Vol. 4, No 4 Abril 2019, pp. 318-345 ISSN: 2550 - 682X DOI: 10.23857/pc.v4i4.984

http://polodelconocimiento.com/ojs/index.php/es

Ciencias técnicas y aplicadas

Artículo de investigación

“Efecto de tres frecuencias de riego por goteo en la producción del cultivo de fréjol (Phaseolus vulgaris)”

"Effect of three frequencies of drip irrigation in the production of bean

(Phaseolus vulgaris)"

"Efeito de três freqüências de irrigação por gotejamento na produção de feijão (Phaseolus vulgaris)"

Mario Francisco Játiva-Reyes I

[email protected]

Jorge Gonzalo Rentería-Regalado II [email protected]

María Paulina Poma-Copa III

[email protected]

Jorge Rodrigo Sivisaca-Caraguay IV [email protected]

Correspondencia: [email protected]

I Magíster Scientiarum Agrariarum in Tropical and Subtropical Studies, Ingeniero Agrónomo, Docente Escuela Politécnica de Chimborazo, Chimborazo, Ecuador.

II Especialista en Riego Comunitario Andino, Magíster en Riego Comunitario Andino, Ingeniero Agrícola, Docente Escuela Politécnica de Chimborazo, Chimborazo, Ecuador. III Magíster en Calidad, Seguridad y Ambiente, Ingeniera Química, Docente Escuela Politécnica de Chimborazo, Chimborazo, Ecuador. IV Magíster en Riego, Ingeniero Civil, Investigador Autónomo, Docente Escuela Politécnica de Chimborazo, Chimborazo, Ecuador.

Recepción: 24/02/2019

Aceptación: 25/32/2019

Publicación: 05/04/2019

mailto:[email protected]





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Mario Francisco Játiva Reyes, Jorge Gonzalo Rentería Regalado, María Paulina Poma Copa, Jorge Rodrigo Sivisaca Caraguay

Pol. Con. (Edición núm. 32) Vol. 4, No 4, abril 2019, pp. 318-345, ISSN: 2550 - 682X

Resumen

La presente investigación se efectuó en el sector Togueros, parroquia San Pedro de la Bendita,

perteneciente al cantón Catamayo, provincia de Loja. El objetivo general fue contribuir a la

tecnificación del riego, para un uso eficiente de recurso hídrico y mejoramiento de la producción

de los cultivos. Los objetivos específicos fueron: Determinar la frecuencia de riego óptima para el

cultivo de fréjol, según la evaporación del tanque evaporímetro Clase A; y, validar un tanque

evaporímetro no tradicional (artesanal) para el manejo tecnificado de riego por los agricultores.

El modelo estadístico fue mono factorial con distribución de bloques al azar, con tres

tratamientos y cuatro repeticiones bajo riego por goteo. Los tratamientos aplicados fueron los

siguientes: tratamiento 1, frecuencia de riego diario; tratamiento 2, frecuencia de riego cada dos

días; y tratamiento 3, frecuencia de riego cada tres días. El coeficiente de ajuste entre el tanque

evaporímetro artesanal y el Clase A es de 1,001 con un coeficiente de correlación R= 0,946. El

factor de ajuste entre el pluviómetro estándar y el artesanal es de 1,069 con un coeficiente de

correlación R= 0,998; lo que permite validar los dispositivos artesanales implementados en el

ensayo experimental y por ende recomendar su uso.

Palabras claves: Tecnificación del riego; recursos hídricos; cultivo del frejol.

Abstract

The present investigation was carried out in the Togueros sector, San Pedro de la Bendita parish,

belonging to the canton of Catamayo, province of Loja. The general objective was to contribute

to the technification of irrigation, for an efficient use of water resources and improvement of crop

production. The specific objectives were: To determine the optimum irrigation frequency for the

bean crop, according to the evaporation of the Class A evaporimeter tank; and, validate a non-

traditional (artisanal) evaporimeter tank for the technified management of irrigation by farmers.

The statistical model was mono-factorial with random block distribution, with three treatments

and four repetitions under drip irrigation. The treatments applied were the following: treatment 1,

frequency of daily watering; treatment 2, irrigation frequency every two days; and treatment 3,

irrigation frequency every three days. The coefficient of adjustment between the artisan

evaporimeter tank and Class A is 1.001 with a correlation coefficient R = 0.946. The adjustment

factor between the standard and craft rain gauge is 1.069 with a correlation coefficient R = 0.998;

320



which allows to validate the artisan devices implemented in the experimental test and therefore

recommend its use.

Keywords: Watering technology; water resources; bean cultivation.

Resumo

A presente investigação foi realizada no setor de Togueros, paróquia de San Pedro de la Bendita,

pertencente ao cantão de Catamayo, província de Loja. O objetivo geral era contribuir para a

tecnificação da irrigação, para um uso eficiente dos recursos hídricos e melhoria da produção

agrícola. Os objetivos específicos foram: Determinar a freqüência ótima de irrigação para o

feijoeiro, de acordo com a evaporação do tanque evaporímetro Classe A; e, validar um tanque de

evaporímetro não artesanal (artesanal) para o manejo tecnificado da irrigação pelos agricultores.

O modelo estatístico foi monofatorial, com distribuição aleatória de blocos, com três tratamentos

e quatro repetições sob irrigação por gotejamento. Os tratamentos aplicados foram os seguintes:

tratamento 1, frequência de rega diária; tratamento 2, frequência de irrigação a cada dois dias; e

tratamento 3, frequência de irrigação a cada três dias. O coeficiente de ajuste entre o tanque do

evaporômetro artesanal e Classe A é de 1,001 com um coeficiente de correlação R = 0,946. O

fator de ajuste entre o padrão e o pluviômetro artesanal é de 1,069 com um coeficiente de

correlação R = 0,998; o que permite validar os dispositivos artesanais implementados no teste

experimental e, portanto, recomenda seu uso.

Palavras-chave: Tecnologia de rega; recursos hídricos; cultivo de feijão.

Introducción

El agua que se destina a actividades agropecuarias aborda el 70% del total del agua dulce del

planeta, es por eso que se debe tomar precauciones en el uso de la misma por la importancia que

significa para los pueblos.

La mayoría de los productores en el Ecuador están haciendo agricultura basada en la experiencia

empírica, que tienen en el manejo agronómico de sus cultivos, con técnicas de riego de baja

eficiencia. Se estima que en promedio la eficiencia global de riego estaría por el 25% (Sánchez,

2007). La mayor parte de estas pérdidas ocurren a nivel parcelario y se evidencian en la

321



producción de los cultivos, debido a un suministro hídrico inadecuado que ocasiona estrés hídrico

o anegamiento, disminución del crecimiento de los cultivos, lixiviación de nutrientes disponibles

en el suelo; y, en consecuencia, un incremento en los costos y degradación del suelo.

Otra problemática que enfrenta el riego en el país, específicamente en la provincia de Loja, es el

bajo nivel técnico que se usa: se estima que el 51% de la superficie regada aplica el agua a las

parcelas por gravedad, ocasionando pérdidas del agua y de suelo; el 20% utiliza el riego por

aspersión, el 2% por goteo y el 27% otro tipo de riego (CAMAREN, 2006).

UGALDE A. 2005, comparando cuatro sistemas de riego-fertilización N-P-K en fréjol (rodado-

fertilización manual 40-40-0, aspersión-fertilización manual 40-40-0, goteo fertilización manual

40-40-0 y goteo-fertirriego 70-20-50), determinó que el mayor porcentaje de eficiencia en el uso

de agua (97.9%) se obtuvo con el sistema de riego por goteo con la dosis 70-20-50 de N, P y K y

fue el sistema más productivo y rentable con una tasa de retorno marginal de 151%,

De aquí la importancia en poder realizar investigaciones para motivar a nuestros agricultores a

tecnificarse en el riego, en la cual es pertinente que las universidades e investigadores sean parte

fundamental para en un futuro cercano lograr este objetivo; desde luego hace falta la decisión

política y económica efectiva de las instituciones del Estado.

Para el uso adecuado del agua, a nivel parcelario, es necesario conocer los requerimientos

hídricos de los cultivos para cuantificar los volúmenes de agua que se debe suministrar en su

debido tiempo, es decir, la frecuencia de riego. El cálculo de requerimientos hídricos de los

cultivos implica conocer una serie de factores, tanto edafoclimáticos como agronómicos, entre los

cuales se puede citar: evaporación, precipitación, temperatura, humedad relativa, disponibilidad

de nutrientes y características hidrofísicas del suelo. Para evitar implementar una estación

meteorológica convencional que representan costos que no están al alcance de los agricultores, se

realizó la validación y obtención de factores de ajuste entre: un tanque evaporímetro Clase A y un

recipiente de evaporación de plástico color blanco; y, entre un pluviómetro estándar y un

artesanal, dispositivos que permitieron obtener valores diarios de evaporación y precipitación en

la zona de cultivo, mismos que fueron complementados con equipos de medición para obtener la

temperatura media, humedad relativa media y velocidad de viento; contando con la información

necesaria para realizar la determinación de la evapotranspiración potencial o de referencia (ETo),

322



mediante la aplicación de los métodos indirectos. El cálculo de la evaporación de referencia se lo

realizó mediante el método del tanque evaporímetro Clase A, implementado en el área de

experimentación. Para tener mejores elementos de validación del tanque evaporímetro artesanal

se realizó la determinación de ETo, por los métodos de Thorthwaite y Hargreaves.

Para determinar las láminas de riego, tiempos y volúmenes de aplicación del riego, se investigó

diversas bibliografías -las más actualizadas y difundidas-, de las cuales se ha extraído las tablas y

ecuaciones correspondientes; logrando de esta manera elaborar una metodología sencilla, de fácil

aplicación por los agricultores, accesible; y, sobre todo técnica y práctica.

Con los resultados obtenidos se valida la metodología aplicada que bien puede ser asumida por

los productores para mejorar la eficiencia de uso del agua y obtener mejores rendimientos en sus

cultivos; y, por ende, incrementar sus ingresos.

Con la finalidad de comparar los rendimientos se procedió a auscultar la experiencia sobre el

cultivo de fréjol de un agricultor, muy cerca de la parcela experimental y que además participó

como agricultor experimentado en la investigación realizada. El suelo de características similares,

bajo 3 riegos por goteo, con un programa de fertilización y control fitosanitario de acuerdo a su

experiencia y con diferentes prácticas de suministro de las láminas de riego durante el ciclo

fenológico del cultivo.

Esta investigación planteó contribuir al mejoramiento de la tecnificación del riego, para un uso

eficiente del recurso hídrico y mejoramiento de la producción de los cultivos.

Al concluir la investigación se comprobó que la frecuencia de riego diario es la que permitió

obtener mayor rendimiento de frejol.

El uso de equipos artesanales tanto para evaluar la evaporación como la pluviosidad proporcionó

valores similares que los equipos estandarizados.

323



Desarrollo

Principales enfermedades y plagas que se presentan en el cultivo de fréjol

Las enfermedades más comunes que se presentan en el cultivo de fréjol son las siguientes: Roya

(Uromyces appendiculatus), Antracnosis (Colletotrichum lindemuthianum), mancha angular

(Phaeoisariopsis griseola), bacteriosis común (Xanthomonas campestris pv. campestris), añublo

de halo o mancha de aceite (Pseudomonas syringae pv. phaseolicola), mustia hilachosa

(Thanatephorus cucumeris), mildiú polvoso o cenicilla (Erysiphe polygoni), ascoquita o mancha

anillada (Phoma exigua), virus del mosaico común, pudriciones de raíz y nemátodos

(INIAP,2010).

Las plagas más comunes que se presentan en el cultivo de fréjol son las siguientes: Trozadores

(Agrotyssp), mosca blanca (Trialeurodes vaporariorumo B. tabasi), lorito verde o mosquilla

(Empoasca kraemeri), barrenador de tallo y vainas (Epinotia aporema), arañita roja

(Tetranychussp), trips (Thysanoptera: Thripidae), gorgojo (Acanthoscelides obtectus) (INIAP,

2010).

En las tablas 1 se presentan los síntomas de las plagas y enfermedades más comunes del fréjol.

324



Tabla 1. Plagas y enfermedades del frejol comunes

Fuente: INIAP, (2010).

Riego por goteo

El riego por goteo consiste básicamente en aplicar el agua de riego en forma localizada en los

cultivos que se siembran en hileras. Se adapta a diferentes tipos de cultivos, permitiendo un

ahorro considerable de agua por su alta eficiencia. El sistema, como cualquier otro de este tipo,

consta de tres unidades fundamentales:

325



• Cabezal de riego y filtros.

• Red de conducción y distribución.

• Emisores de riego.

Cabezal de riego

El cabezal de riego está constituido, en primer lugar, por la bomba que sirve para dar presión al

sistema. También puede ser alimentado desde un reservorio aprovechando la energía del agua por

el desnivel existente entre la fuente y el cabezal. En segundo lugar, en el cabezal se encuentra el

equipamiento necesario para medir y controlar el caudal (válvulas volumétricas y de paso) y la

presión de operación (manómetros y/o piezómetros).

En tercer lugar, aparecen los equipos de filtrado, elementos imprescindibles que tienen como

función principal el impedir el taponamiento o la obturación de los emisores. Están constituidos

por filtros de arena, de malla o por ambos, dependiendo del tipo de materiales contaminantes que

contenga el agua de riego. Es importante subrayar la obligatoriedad de filtros en estos equipos,

incluso si el agua proviene de pozos o vertientes.

Red de conducción y distribución

El sistema de conducción y distribución está conformado por una red de tuberías enterradas

primarias, secundarias y -dependiendo del tamaño del equipo- terciarias y cuaternarias. Estas

tuberías son, en su gran mayoría, de PVC, material de bajo costo y de fácil manejo.

La red primaria es la encargada de conducir el agua desde la fuente a la red secundaria, ésta a su

vez a la red terciaria y finalmente hacia los emisores de riego.

Además, en el inicio de cada sector de riego se encuentra una válvula de regulación de flujo que

puede ser manual de tipo compuerta o bien automática. Ambas de un diámetro equivalente a la

tubería donde va inserta.

Desde las tuberías terciaria o secundaria emergen a la superficie las laterales o porta emisores a

una distancia fluctuante, dependiendo del marco de plantación.

Emisores

326



El agua es distribuida sobre el terreno mediante una red de tuberías de polietileno de 8, 12 ó 16

mm de diámetro. Sobre o en la línea de polietileno se disponen los emisores llamados goteros (2,

4 y 8 l/h), a una distancia de 20 a 50 cm entre ellos, dependiendo especialmente de las

condiciones de suelo y tipo de cultivo.

Los goteros dejan escapar el agua en forma de gotas, las que difunden en el perfil formando el

bulbo húmedo.

Programación y manejo del riego

En la agricultura bajo riego es necesario optimizar el manejo del agua y aumentar la eficiencia de

uso del recurso hídrico mediante un conjunto de procedimientos técnicos que brinden

información necesaria para regar un cultivo con una frecuencia y tiempo óptimos.

El objetivo de la programación de riego es permitir decidir cuándo se debe regar y cuánta agua

aplicar con el fin de cubrir las necesidades hídricas de los cultivos. Es preciso tener en cuenta

que, gracias al desconocimiento de las necesidades hídricas de los cultivos, se puede aplicar riego

de manera incorrecta, ocasionando problemas fisiológicos, aumento de costos de agua y 19

fertilizantes y posterior contaminación de aguas subterráneas. En la medida en que se conozcan

las respuestas del cultivo a ciertas cantidades de agua, la frecuencia de riego se utilizará con

criterios técnicos y económicos, ahorrando agua en algunos períodos concretos del desarrollo de

la planta (Cely, 2010)

Metodología

La investigación se efectuó en el sector Togueros, parroquia San Pedro de la Bendita,

perteneciente al cantón Catamayo, provincia de Loja. El área experimental estuvo ubicada

aproximadamente a 52 Km de la ciudad de Loja (figura 1).

327



Figura 1. Ubicación del área experimental

La parcela experimental tiene las siguientes características geográficas y climáticas:

Coordenadas UTM, WGS84: Longitud 79° 25’ 16’’ (675298 E)

Latitud 3° 56’ 30’’ (9564162 N)

Zona Geográfica: 17 Sur

Altitud: 1585 msnm

Temperatura media anual: 19°C

Clima: Tropical - seco

Precipitación media anual: 378 mm

Diseño Experimental

El diseño experimental que se utilizó fue mono factorial con distribución de bloques al azar, con

tres tratamientos y cuatro repeticiones (figura 2). Los tratamientos fueron: frecuencia de riego

diario (T1), frecuencia de riego cada dos días (T2) y frecuencia de riego cada tres días (T3). La

ETc se determinó aplicando el método del tanque evaporímetro Clase A. La selección de las

328



frecuencias de riego se debió a que en el sitio de experimentación es una zona en la cual se

presentan altas evapotranspiraciones.

El área experimental constó de:

Unidades experimentales (UE) = 12 (4 x 3)

Área útil de cada unidad experimental = 37.8 m2 (9 m x 4.2 m)

Distancia entre unidades = 1.0 m

Distancia entre hileras = 0.8 m

Distancia entre emisores = 0.3 m

Área de experimentación = 453.6 m2

Variable independiente: Frecuencia de riego

Variable dependiente: Rendimiento del fréjol fresco en vaina

Figura 2. Esquema del diseño experimental

Análisis Estadístico

La forma de los bloques del ensayo experimental fue rectangular, en la orientación de cada

bloque se consideró la homogeneidad del mismo. En este tipo de bloques es posible realizar el

análisis de varianza (ANOVA). En los tratamientos descritos se evaluó el efecto de tres

frecuencias de riego en la producción del cultivo de fréjol, como variable principal; por lo que se

utilizó las fórmulas que se describe en el cuadro de análisis de varianza.

329



Tabla 2. Análisis de Varianza

Causa de variación

Grados de Libertad

Suma de Cuadrados Cuadrados medio

F calculado

Repeticiones o bloques

Tratamientos

Error

Total

Fuente: Universidad José Carlos Mariátegui -Experimentación Agrícola- en el año 2009.

En el sistema de riego cada lateral dispone de 27 emisores, cada unidad experimental o repetición

del tratamiento tiene 5 laterales, dando un total de 135 emisores por cada unidad experimental

(UE). De los cinco laterales instalados dos cumplieron la función de efecto de borde y en las tres

centrales se realizó el seguimiento al cultivo y el muestreo correspondiente. En cada lateral dos

plantas del extremo fueron considerados para el efecto de borde.

Para determinar la fertilidad del suelo y constantes hidrofísicas del suelo, se procedió a tomar una

muestra representativa del terreno, y el análisis se realizó en el laboratorio de la Agencia

Ecuatoriana de Aseguramiento de la Calidad del Agro (Agrocalidad), en Tumbaco-Quito, en la

que se determinó la capacidad de campo, punto de marchitez permanente, textura del suelo, pH,

materia orgánica, nutrientes del suelo como: nitrógeno, fósforo y potasio. Para la densidad

aparente se tomó una muestra no disturbada y se la remitió al laboratorio de suelos de la

Universidad Nacional de Loja.

330



El coeficiente de uniformidad (CUC), según Christiansen puede determinarse mediante la

siguiente ecuación:

Donde:

CUC = Coeficiente de uniformidad, %

Xi = Cada uno de los datos u observaciones realizadas, l/h

X = Promedio de las observaciones realizadas, l/h

n = número de datos u observaciones

Las ecuaciones que sirvieron para determinar las láminas y tiempos de riego son las siguientes:

Donde:

Lr = Lámina de riego neta, mm

CC = Capacidad de campo, %

PMP = Punto de martichez permanente, %

Da = Densidad aparente, gr/cm3

Pr = Profundidad de la raíz, mm

La lámina bruta considerando un 90% de eficiencia de aplicación del riego por goteo tenemos:

Donde:

Lb = Lámina bruta, mm

Lr = Lámina neta, mm

Ea = Porcentaje de eficiencia de aplicación, decimal

El tiempo de riego se determinó con la siguiente ecuación:

Donde:

331



Tr = Tiempo de riego, min

Lb = Lámina bruta, mm

Fr = Frecuencia de riego, días

Ne = Número de emisores por metro cuadrado

Qe = Descarga del emisor, l/h

Donde:

Ne = Número de emisores por metro cuadrado

Sl = Distancia entre laterales, m

Se = Distancia entre emisores, m

Según la FAO, publicación Nro. 56, sección Riego y Drenaje (Allen, 2006), se ha determinado

que el color, el tamaño del tanque, el tipo de vegetación que le rodea tiene influencia significativa

en el registro de datos de evaporación, por lo que se considera coeficientes de ajuste. La

evapotranspiración de referencia (ETo), se calcula como:

Donde:

ETo = Evapotranspiración de referencia de un cultivo tipo. Depende solamente de las variables

climáticas de la zona, mm/día.

ET = Evaporación del tanque clase A, mm/día

Kp = Coeficiente de tanque que se lo determinó de forma diaria

Evapotranspiración del cultivo

La evapotranspiración del cultivo, se obtiene con la siguiente ecuación.

ETc=ETo*Kc

Donde:

ETc = Evapotranspiración del cultivo, mm/día

ETo = Evapotranspiración de referencia de un cultivo tipo, mm/día

Kc = Coeficiente de cultivo. Depende del cultivo y de su etapa de desarrollo.

332



El coeficiente Kc del cultivo se obtuvo en base a los valores recomendados por la publicación

Nro. 56 de la FAO (tabla 2), dichos valores fueron graficados para obtener la curva de Kc del

fréjol (figura 4), de la cual mediante interpolación gráfica se ha obtenido los valores diarios de Kc

para el ciclo fenológico del cultivo.

Tabla 3. Valores de Kc para el fréjol, según FAO

Fase Fenología Días después de la siembra Kc

Inicial Germinación 0 0.5

Hojas foliadas 15 0.5

Desarrollo Floración 40 1.05

Media Vainas 65 1.05

Final Maduración 75 0.9

Fuente: Allen, 2006

Según el Centro Internacional de Agricultura Tropical —CIAT, 1984 — se estableció las

diferentes etapas del cultivo de fréjol, las misma se presentan en la tabla 4.

Tabla 4. Etapas fenológicas del cultivo de fréjol

Fase Etapa Código DDS

Vegetativa

Germinación V0 0-5

Emergencia V1 5-7

Hojas Primarias V2 7-11

Primera hoja Trifoliado

V3 11-16

Tercera hoja Trifoliado

V4 16-23

Reproductiva

Prefloración R5 23-32

Floración R6 32-36

Formación de vainas R7 36-44

Llenado de vainas R8 44-62

Maduración R9 62 -75

DDS = Días después de la siembra

333



Fuente: CIAT, 1984

Figura 4. Curva de Kc según ciclo vegetativo del cultivo de fréjol

Determinación de la lámina de riego

La lámina neta de riego resulta de la siguiente ecuación:

Ln=ETc-Pe

Donde:

Ln = Lámina neta de riego, mm/día

ETc = Evapotranspiración del cultivo, mm/día

Pe = Precipitación efectiva, mm/día

Pe P/125*(125-0.2P) Para P<250 mm/mes

Finalmente, el volumen de agua aplicada por riego para cada tratamiento resulta de la expresión.

Vr=⌈Qe/60⌉*Tr*Net

Donde:

Vr = Volumen de riego por tratamiento, l

Qe = Caudal de cada emisor, l/h

334



Tr = Frecuencia de riego, min

Net = Número de goteros por tratamiento

Según Pedro Solís (2005), realizó el muestreo de 10 plantas de fréjol dentro de la parcela útil

(unidad experimental) en cada uno de los tratamientos. Armijos y Ordoñez (2011), realizan un

muestreo de 20 plantas al azar dentro de cada unidad experimental. En la presente investigación,

para poder muestrear las variables del cultivo en igual número de plantas por tratamiento, se

procedió a seleccionar seis plantas de las tres laterales o hileras centrales de cada unidad

experimental, dando un total de 72 plantas por tratamiento.

Con el propósito de disponer valores de evaporación del tanque, utilizando recipientes de

evaporación en el área experimental se ubicaron dos recipientes plásticos cilíndricos de color

blanco de 20 l de capacidad, denominados tanques evaporímetros artesanales; y un tanque

evaporímetro Clase A. Para contrastar la información registrada se registró las lecturas de los dos

tipos de tanques de forma diaria a la 08H00.

Para obtener el coeficiente de ajuste, se procedió a graficar las evaporaciones en milímetros por

día: en el eje de las abscisas los valores del tanque evaporímetro Clase A, y en la ordenada la

evaporación del tanque artesanal.

Además, se realizó una comparación entre la evaporación potencial o de referencia, obtenida con

el recipiente de evaporación y aquella obtenida con los métodos empíricos de Thorthwaite y

Hargreaves.

Resultados y Discusión

Análisis de Suelo De los análisis de laboratorio se obtuvo la siguiente información:

Capacidad de campo : 24,38%

Humedad equivalente : 25,81%

Punto de marchitez : 14,03%

Agua aprovechable : 10,35%

Textura del suelo : Franco – arcilloso – arenoso

335



pH : 7,61

CE (ds/cm) : 2,19 (ds/cm)

Materia orgánica : 3,41%

Nitrógeno Total, N : 0,17%

Potasio, K : 0,92 (cmol/kg)

Fósforo, P : 56,3 ppm

Densidad aparente: 1,60 gr/cm3

Información meteorológica El resumen de esta información que ha sido registrada de forma diaria a la 8H00, para el período

02 de septiembre de 2012 al 30 noviembre del 2012, se presenta en el cuadro 1 y las figuras 20 a

22.

Tabla 5. Información Metereológica

Parámetro P (mm) Et(mm) ETA (mm) H.R (%) T (°C) V (m/s)

Promedio diario

1.8 5.6 5.6 74 22 2

Fuente: Autor

Fertilización

En lo referente a los agroquímicos utilizados fueron los que generalmente utilizan los agricultores

de la zona en razón de la disponibilidad de los mismos en los comercios locales. Para la dotación

de nitrógeno se usó la urea (46-0-0) y para el fósforo y potasio, se usó K-Producción (0-40-58) y

fosfato mono potásico (0-52-34). Se estableció dotar al cultivo 114 kg/ha de urea, 45,5 kg/ha de

superfosfato triple. Con esta información se procedió a calcular la cantidad de nutrientes a

suministrar al cultivo, en el área experimental, mediante ferti irrigación desde el cabezal de riego.

La primera fertilización se realizó al inicio de la fase desarrollo del cultivo, se suministró 6 kg de

urea + 0,5 kg de K-producción. Posteriormente, a mediados de la fase de desarrollo se suministró

3 kg de urea + 0,5 kg de Fosfato mono potásico.

Funcionamiento hidráulico del sistema de riego

El valor de la infiltración básica fue de 21,4 mm/h. Para que un sistema de riego por goteo

funcione bien la intensidad de precipitación de emisor (gotero) tiene que ser menor o igual a la

336



infiltración básica, con la finalidad de evitar que se produzca encharcamiento en zonas planas y

escorrentía en terrenos con pendiente. En el sistema de riego implementado en la parcela

experimental cumplió con dicha condición (5,0 mm/h < 21,4 mm/h).

Los valores promedio de coeficiente de uniformidad obtenidos para los tres tratamientos fueron

los siguientes: método de Christiansen 89% y método del cuarto inferior 87,3%, los mismos que

son superiores al 80%, por lo que son aceptables según los dos criterios de uniformidad.

Las presiones determinadas fueron las siguientes: para el tratamiento 1, la presión mínima fue 1,5

mca y la máxima 1,8 mca; para el tratamiento 2, la presión mínima 1,8 mca y la máxima 2,2 mca;

para el tratamiento 3, la presión mínima 2,7 mca y la máxima 3,3 mca. Del cálculo realizado se

determinó que la variación de presión es de 20%, variación que es superior al 10% que

generalmente se estima como satisfactorio; esto se debe básicamente a la diferencia de niveles

existentes por la topografía del terreno, pero como se describió anteriormente el coeficiente de

uniformidad en la descarga de los goteros fue aceptable.

Tabla 6. Prueba de descarga de emisores del ensayo experimental

Tratamiento 1 Presión de ingreso 1.5 mca, con cabezal

Tratamiento 2

Tratamiento 3

Q (lit/seg)= 0.00035

Q (lit/hr)= 1.3

Q (lit/seg)= 0.00025

Q (lit/hr)= 0.9

Q (lit/seg)= 0.00032

Q (lit/hr)= 1.2

V (ml)= 3150

Tratamiento 1 Presión de ingreso 1.5 mca, con cabezal

Tratamiento 2 Tratamiento 3

337



Q (lit/seg)= 0.00035

Q (lit/hr)= 1.3 Q (lit/seg)= 0.00025

Q (lit/hr)= 0.9 Q (lit/seg)= 0.00032

Q (lit/hr)= 1.2

V (ml)= 3150

Fenología del cultivo

A los tres días después de la siembra (DDS), se evidenció la germinación de las plantas y a los

cinco días el aparecimiento de las primeras hojas . Trece días después de la siembra se constató

en la mayoría de las plantas la primera hoja trifoliada; registrándose la medición de la altura y

ancho promedio de la cobertura foliar de las mismas.

Tabla 6. Germinación y aparición de las primeras hojas del cultivo

Fuente: Autor

Manejo del riego

En el cuadro 4 se resumen las láminas y tiempo de riego aplicado en cada una de las fases

fenológicas del cultivo según los tratamientos. Como se observa las láminas aplicadas a cada

tratamiento son iguales en cada fase fenológica del cultivo.

338



Los tiempos de riego fueron diferentes, debido a que las descargas de los emisores en cada uno

de los tratamientos fueron también diferentes: tratamiento 1, Qe = 1,3 l/h, tratamiento 2, Qe

=0,9 l/h y tratamiento 3, Qe =1,2 l/h; esto debido a la diferencia topográfica del terreno.

La lámina total aplicada al cultivo fue 225,2 mm durante todo el ciclo vegetativo del cultivo; lo

que representa un uso consuntivo total de 3,13 mm/día.

Tabla 7. Calendario de riego ETAPA

DEL CULTIVO

PERIODO # DE Lámina bruta aplicada, mm Según tratamientos

Tiempo de riego aplicado, hr

DÍAS Fr 1 día Fr 2 días Fr 3 días Fr 1 día Fr 2 días Fr 3 días

Inicial 06-09 al 16-10 15 43.3 43.3 43.3 8.3 12 9 Desarrollo 22-09 al 16-10 25 97.3 97.3 97.3 18.7 27 20.3 Media 17-10 al 05-11 20 63.4 63.4 63.4 12.2 17.6 13.2 Final 06-11 al 17-11 12 21.2 21.2 21.2 4.1 5.9 4.4

SUMATORIA 72 225.2 225.2 225.2 43.3 62.5 46.9 Fuente: Autor

En la tabla 8 se resume los volúmenes de riego suministrado por hectárea en cada una de las fases

fenológicas según los tratamientos; es evidente que el volumen de riego total aplicado es igual en

todos los tratamientos.

Tabla 8. Etapas del Cultivo

ETAPA DEL CULTIVO

Vol. Agua aplicada, m3/ha

Tratamiento 1

Tratamiento 2

Tratamiento 3

Inicial 433 433 433 Desarrollo 973 973 973 Media 634 634 634 Final 212 212 212 SUMATORIA 2252 2252 2252

Fuente: Autor

Efecto de la frecuencia de riego sobre el rendimiento del cultivo

339



El resumen de la producción promedio del muestro realizado de cada uno los tres tratamientos y

sus correspondientes repeticiones - unidades experimentales (UE)- se presenta en el cuadro 6.

Tabla 9. Producción del cultivo del fréjol, Kg, en 453,6 m2.

REPLICAS O REPETICIONES SUMA MEDIA

TRATAM. TRATAMIENTO 1 2 3 4 T1 2.71 2.71 2.98 3.05 11.45 2.86 T2 2.16 1.97 1.97 3.07 9.16 2.29 T3 1.99 1.65 2.24 2.11 7.99 2.00

SUMA 6.86 6.33 7.19 8.23 28.61 7.15 MEDIA 2.29 2.1 2.4 2.74 9.54 2.38

Fuente: Autor

Para las repeticiones, el Fcal es menor que Ftab (2,691 < 3,18), lo que determina que no hay

diferencia entre las repeticiones. Para los tratamientos, el Fcal es mayor que Ftab, (9,783 > 4,3),

lo que determina que si hay diferencia entre los tratamientos (cuadro 1).

Cuadro 1. Causas de Variación

CAUSAS DE VARIACIÓN

GL SUMA DE CUADRADOS

CUADRADO MEDIO

Fcal F tab. 5%

REPLICA 3 0.64 0.213 2.691 3.18 TRATAMIENTO 2 1.551 0.776 9.783 4.3 ERROR 6 0.476 0.079 TOTAL 11 2.667

Fuente: Autor

Como la hipótesis nula planteada, fue que el rendimiento de fréjol es igual en las tres frecuencias

de riego por goteo (tratamientos), y del análisis estadístico se determina que, si hay diferencia,

por lo tanto, la hipótesis planteada se rechaza. La producción media obtenida por tratamiento se

presenta en la figura 5 de la cual se concluye que la frecuencia de riego diaria produjo mejor

rendimiento.

340



Figura 5. Producción promedio obtenida de cada uno de los tratamientos en Kg

En la presente investigación se obtuvo en promedio los siguientes datos del cultivo: días a la

floración, 31; días a la cosecha en verde, 72; peso de 100 granos verdes, 109.8 gr; número de

vainas por planta, 16,6; rendimiento promedio experimental de 8,4 ton/ha en vaina verde; de la

cual se determina que las mencionadas variables agronómicas obtenidas en la presente

investigación son superiores, debido a la técnica de riego que es la variable que de probó.

Validación de equipos meteorológicos artesanales

En la figura 6 existe buena correlación entre la evaporación del tanque Clase A y la evaporación

del tanque artesanal. Del ajuste lineal realizado se obtuvo la siguiente ecuación de regresión con

intersección en el origen y constante de correlación de R=0,946.

Y = 1.001*X 21

Dónde:

Y = Evaporación en tanque evaporímetro artesanal, mm/día

X = Evaporación en tanque evaporímetro clase A, mm/día

1,001 = Factor de ajuste entre el tanque evaporímetro artesanal y la clase A

341



Figura 6. Correlación entre la evaporación de tanques: Clase A y la evaporación del tanque Artesanal.

Complementariamente se procedió a realizar el cálculo de la evapotranspiración potencial o de

referencia por tres métodos: tanque evaporímetro artesanal, Thorthwaite y Hargreaves.

Tabla 10. Cálculo de la evapotranspiración

DESCRIPCIÓN UNID. FACE INICIAL FASE DE

DESARROLLO FASE

MEDIA FASE

FINAL PROM.

ETo. Tanque Evap (TA) mm/día 5.1 4.7 3.2 3.8 4.2 ETo. Thorthwaite (TH) mm/día 3.8 3.15 2.64 3.05 3.2 Factor TA/TH 1.35 1.51 1.20 1.24 1.32 ETo. Hargreaves (HG) mm/día 4.1 3.7 3.3 2.5 3.4 Factor TA/HG 1.26 1.26 0.95 1.5 1.24

Fuente: Autor

Los valores del error cuadrático medio en la investigación de Bochetti están entre 1,04 a 1,19,

dando porcentajes de diferencia relativa entre 33,8 % a 38,8%; y, los de la presente investigación

está entre 1,04 a 1,18 y 33,2 % a 33,7%.

Tabla 11. Valores de error cuadrático medio y porcentaje relativa de la evapotranspiración de

referencia determinada por varios métodos.

Porcentaje de la investigación de Bocheti Porcentajes de la presente

investigacón

PM-F H-S P-T TH HG RMSE RD RMSE RD RMSE RD RMSE RD RMSE RD mm/día % mm/día % mm/día % mm/día % mm/día %

1.07 34.7 1.19 38.8 1.04 33.8 1.04 33.2 1.18 33.7 Fuente: Bocheti. 2010

342



Se realiza el ajuste lineal a los registros de precipitación presentada en los pluviómetros estándar

y artesanal, obteniéndose un coeficiente de ajuste de 1,069; con una correlación de R=0,998

(figura 7). La ecuación obtenida es la siguiente:

Y = 1.069*X

Dónde:

Y = Lámina de precipitación en el pluviómetro estándar, mm/día

X = Lámina de precipitación en el pluviómetro artesanal, mm/día

1.069 = Factor de ajuste entre el pluviómetro artesanal y el estándar

Figura 7. Correlación entre los pluviómetros estándar y artesanal

343



Uso del tanque evaporímetro artesanal en el manejo del riego

El aporte de ésta validación del tanque evaporímetro artesanal radica en poder sugerir que los

agricultores puedan realizar una programación del riego basado en éste dispositivo

meteorológico, validado en ésta investigación.

Conclusiones

• La frecuencia de riego de un día es la que obtuvo mayor rendimiento al haber alcanzado

un rendimiento de 10,0 ton/ha en vaina verde y de 3,2 ton/ha en grano seco.

• El tanque evaporímetro artesanal proporcionó valores similares de evaporación al tanque

estandarizado clase A.

• El pluviómetro artesanal registro precipitaciones similares al estándar.

• La metodología aplicada en el manejo agronómico y de riego del cultivo es aceptable,

como se evidenció en la producción. La misma que es de fácil cálculo y aplicación, y está

al alcance de los agricultores.

Recomendaciones

• Continuar con una investigación similar del cultivo, teniendo como variable

independiente diferentes frecuencias de riego en cada uno de las fases fenológicas del

cultivo con la finalidad de evaluar los rendimientos de producción que se obtenga.

• Investigar frecuencias de riego en fréjol con relación a diferentes niveles de fertilización.

• Investigar la influencia del método de riego, localizado y por aspersión, en el rendimiento

del cultivo de fréjol.

• Realizar investigaciones similares, en otras condiciones de clima, suelo y de forma

participativa con los agricultores de la zona mediante proyectos pilotos; los mismos que

con seguridad servirán para nuestros agricultores se motiven a tecnificar el riego y a la

vez se logren, de forma práctica, la transferencia de tecnología y conocimientos,

mejorando de esta forma la productividad de sus cultivos.

344



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